第1章 专题突破2 追及和相遇问题(课件PPT)-【高考领航】2027年高考物理大一轮复习学案
2026-07-16
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教辅
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 课件 |
| 知识点 | 追及与相遇问题 |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2027-2028 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | PPTX |
| 文件大小 | 5.32 MB |
| 发布时间 | 2026-07-16 |
| 更新时间 | 2026-07-16 |
| 作者 | 山东中联翰元教育科技有限公司 |
| 品牌系列 | 高考领航·高考一轮复习 |
| 审核时间 | 2026-07-16 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58794740.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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摘要:
该高中物理高考复习课件聚焦“追及和相遇问题”专题,依据高考评价体系梳理了位移关系、速度关系、临界条件分析三大核心考点,通过近五年模拟题统计明确物理分析法、函数方程法、图像法的高频考查权重,归纳恰好不相撞、图像交点判断等常考题型,构建系统解题框架。
课件亮点在于“真题情境+多法建模+分层训练”,如例2通过物理分析、函数方程、图像法突破追及临界问题,培养科学思维中的模型建构与科学推理素养。结合v-t图像面积差计算(例4)强化运动和相互作用观念,帮助学生掌握临界速度相等条件等技巧,教师可据此实施专题突破,提升学生应试得分率。
内容正文:
专题突破2 追及和相遇问题
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突破点一
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限时规范训练
栏
目
导
引
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突破点二
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1.追及相遇问题的实质就是分析两物体在相同时间内能否到达相同的空间位置。
突破点一
解决追及和相遇问题的常用方法
情境模型图示
物理规律 位移关系 相遇时:x1+x0=x2
速度关系 两者靠近时:v后>v前
临界状态时:v后=v前
两者远离时:v后<v前
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过程分析 两车靠近的过程
v后>v前,距离越来越小,当速度相同时相距最近
两车远离的过程
v后<v前,距离越来越大,当速度相同时相距最远
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2.解答追及相遇问题的三种方法
物理分析法 抓住“两物体能否同时到达空间某位置”这一关键,认真审题,建立物体运动情景图,分析两物体的速度大小关系,利用速度相等时两物体的位置关系,判断能否追上、二者相距最近或最远
函数方程判断法 设经过时间t,二者间的距离Δx=xB+x0-xA,假设追上,Δx=0,方程中Δ=b2-4ac,Δ<0,追不上;Δ=0,恰好追上,一解;Δ>0,两解或发生了相撞;或利用函数极值求解二者距离最大值或最小值
图像法 将两个物体运动的速度—时间关系或位移—时间关系画在同一图像中,然后利用图像分析求解相关问题
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(课标变化题:情境创设)(2026·陕西安康一模)汽车以15 m/s的速度在平直的公路上运动,在它的正前方有一辆自行车以5 m/s的速度做同向的直线运动,汽车发现后立即刹车,以大小为5 m/s2的加速度做匀减速直线运动。汽车和自行车均可视为质点。要使汽车恰好不碰上自行车,汽车开始刹车时二者之间的距离为( )
A.10 m B.20 m
C.35 m D.40 m
A
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解析:A 要使汽车恰好不碰上自行车,应有汽车速度等于自行车速度,且汽车刚好追上自行车,则有v=v0-at,解得所用时间为t= s=2 s,此过程汽车的位移为x汽=×2 m=20 m,自行车的位移为x自=vt=5×2 m=10 m,则汽车开始刹车时二者之间的距离为Δx=x汽-x自=10 m,故选A。
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(一题多解)(2026·四川成都模拟)在水平轨道上有两列火车A和B,相距x,A车在后面做初速度为v0、加速度大小为2a的匀减速直线运动,而B车同时做初速度为零、加速度大小为a的匀加速直线运动,两车运动方向相同。要使两车不相撞,求A车的初速度v0满足什么条件?
解析:两车不相撞的临界条件:A车追上B车时其速度与B车相等。设A、B两车从相距x到A车追上B车时,A车的位移为xA、末速度为vA、所用时间为t,B车的位移为xB、末速度为vB,运动过程如图甲所示。现用三种方法解答如下:
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方法一 情境分析法
利用位移公式、速度公式求解
对A车有xA=v0t+(-2a)×t2,vA=v0+(-2a)×t
对B车有xB=at2,vB=at
两车位移关系有x=xA-xB
追上时,两车不相撞的临界条件是vA=vB
联立以上各式解得v0=
故要使两车不相撞,A车的初速度v0应满足的条件是v0≤ 。
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方法二 函数判断法
利用判别式求解,由题意可知xA=x+xB,即v0t+×(-2a)×t2=x+at2
整理得3at2-2v0t+2x=0
这是一个关于时间t的一元二次方程,要使两车不相撞,此方程至多只有一个解,即当根的判别式Δ=(-2v0)2-4·3a·2x≤0时,两车刚好不相撞,所以要使两车不相撞,A车的初速度v0应满足的条件是v0≤ 。
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方法三 图像分析法
利用v-t图像求解,作A、B两车的v-t图像,如图乙所示,设经过t′时间两车刚好不相撞,则对A车有vA=v′=v0-2at′
对B车有vB=v′=at′
以上两式联立解得t′=
经t′时间两车发生的位移之差为原来两车间距
离x,它可用图中的阴影面积表示,由图像可知
x=v0·t′=
所以要使两车不相撞,A车的初速度v0应满足的条件是v0≤ 。
答案:v0≤
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运动图像
物理规律 距离变化 看纵坐标差 看速度快慢
v后<v前时远离
v后>v前时靠近
距离计算 纵坐标差表示距离 面积差表示位移差。根据初始距离和位移差可计算距离
是否相遇 交点表示相遇 比较位移差与初始距离可判断是否相遇
突破点二
运动图像中的追及相遇问题
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过程分析 0~t1 距离先增大后减小 若同一位置出发:v丁>v丙,距离越来越远
t1后 距离变大 若同一位置出发:v丙>v丁,距离越来越近
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角度1 x-t图像中的追及相遇问题
(多选)(2026·四川成都模拟)甲、乙两车并排在同一平直公路上从同一起点同向运动,甲车由静止开始做匀加速直线运动,乙车做匀速直线运动。甲、乙两车的位置x随时间t的变化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.t0~2t0时间内,甲、乙两车行驶的路程相等
B.在t0时刻,甲图线的切线必定与乙图线相交于某一点
C.在t0时刻,甲、乙两车之间的距离为
D.在2t0时刻,甲图线的切线必定经过坐标原点
CD
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解析:CD 做单向直线运动的物体的位移等于位置坐标之差,且位移大小等于路程,所以t0~2t0时间内,甲车行驶的路程较大,故A错误;x-t图像上某点切线的斜率表示瞬时速度,因此乙车的速度v乙=,t0时刻甲车的速度等于0~2t0的平均速度,即,则此时甲图线的切线与乙图线平行,故B错误;在t0时刻,乙车的位移x1=v乙t0=,甲车的位移x2=,甲、乙两车的间距Δx=x1-x2=,
故C正确;因为,所以甲车在2t0时刻的速
度,在2t0时刻,甲图线的切线必定经
过坐标原点,故D正确。
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角度2 v-t图像中的追及相遇问题
(2026·江苏镇江模拟)甲、乙两物体同时从同一地点沿同一方向做直线运动的速度—时间图像如图所示,则下列说法中正确的是( )
A.在0~6 s内,第1 s末两物体相距最远
B.乙物体先沿正方向运动2 s,之后沿反方向运动
C.4 s末乙在甲前面2 m
D.两物体两次相遇的时刻是2 s末和4 s末
C
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解析:C 图像与坐标轴围成的面积等于位移,则两物体速度相等时分别为1 s末和4 s末,1 s末两物体相距的距离Δx1=×1×2 m=1 m,而4 s末两物体相距的距离Δx2=×(2+4)×2-4×2=2 m,明显4 s末二者的距离最大,此时乙在甲前面2 m,故A错误,C正确;在0~6 s内,乙的速度一直为正,说明其运动方向始终未发生变化,故B错误;t=2 s时乙的位移为x=×2×4=4 m,甲的位移为x′=2×2=
4 m,两者位移相同,又是从同一地点出发,
故2 s末时二者相遇,同理可判断6 s末二者也是
相遇,故D错误。
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角度3 非常规图像中的追及相遇问题
(多选)(2026·河南新乡期末)汽车甲沿平直的公路行驶,汽车乙静止在同一平直的公路上,t=0时刻汽车甲和汽车乙第一次并排,同时汽车乙由静止开始运动。通过计算机描绘了两辆汽车的平均速度随时间t的变化规律如图所示,图线A、B分别为汽车甲、乙的图像,已知汽车乙的最大速度为vm=30 m/s。下列说法正确的是( )
A.汽车甲、乙的加速度大小之比为1∶2
B.t=6 s时,两汽车的速度相等
C.汽车甲停止时,两汽车之间的距离为76.5 m
D.汽车甲停止时,两汽车之间的距离为81 m
AC
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解析:AC 根据位移公式x=v0t+at2,整理得at+v0,根据图像得a甲==,解得a甲=2 m/s2,a乙=4 m/s2,汽车甲、乙的加速度大小之比为1∶2,A正确;两汽车的初速度分别为v0甲=18 m/s,v0乙=0, t=6 s时,两汽车的速度分别为v甲=v0甲-a甲t=6 m/s,v乙=v0乙+a乙t=24 m/s,B错误;汽车甲的初速度为v0甲=18 m/s,汽车甲停止运动的时间t0甲==9 s,汽车甲的位移x甲=t0甲=81 m,汽车乙的初速度为v0乙=0,汽车乙达到最大速度的时间t0乙==7.5 s,汽车乙的位移x乙=t0乙+vm×1.5 s=157.5 m, 两汽车之间的距离为Δx=x乙-x甲=76.5 m, 汽车甲停止时,两汽车之间的距离为76.5 m,C正确,D错误。
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(建议用时:40分钟 满分:66分)
(选择题1~6题每题5分,7~8题每题6分,共42分)
[基础分组训练]
题组1 解决追及和相遇问题的常用方法
1.(课标变化题:情境创设)(2026·河北十校联考)某停车场中,甲、乙两车分别停在直线道路的A、B两端。 当甲车以10 m/s的速度从A端开始匀减速驶向B端时,对向的乙车从B端由静止开始匀加速启动驶向A端,两车加速度大小均为1 m/s2。已知甲车到达B端时速度恰好减为零,则甲、乙两车相遇时,甲车到B端的距离为( )
A.2.5 m B.5 m
C.10 m D.12.5 m
限时规范
训练(5)
D
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解析:D 设甲、乙两车经过时间t相遇,甲车做匀减速直线运动,根据速度—时间公式v=v0-at,甲车速度减为零的时间t0= s=10 s,甲车的位移x甲=v0t-t2,乙车做初速度为零的匀加速直线运动,乙车的位移x乙=t2,又因为x甲+x乙=,两车初始距离等于甲车以初速度行驶t0时间的位移,即10t-t2=5×10,解得t=5 s,则甲到B端的距离x=×1×52 m=12.5 m,故选D。
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2.(课标变化题:情境创设)(2026·湖北名校联盟联考)一辆超载车在平直的公路上以20 m/s的速度匀速行驶,经过警车时,警车立即由静止开始匀变速追赶。警车匀加速和匀减速的最大加速度均为5 m/s2,若警车追上超载车时恰好与超载车共速,警车追上超载车的最短时间为( )
A.4 s B.s
C.8 s D.s
D
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解析:D 警车需先加速到最大速度再减速至20 m/s,追上时位移相等且共速。加速时间t1,加速度a=5 m/s2,末速度v1=5t1,位移x1=at12=2.5t12,减速时间t2,加速度a=-5 m/s2,末速度20=5t1-5t2,得t2=t1-4,位移x2=v1t2-at22=5t1(t1-4)-2.5(t1-4)2=2.5t12-40,警车总位移x=x1+x2=5t12-40,超载车位移x′=20(t1+t2)=40t1-80,联立方程5t12-40=40t1-80,解得t1=s,总时间t=t1+t2=s,故选D。
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3.(2025·北京朝阳期中)在平直的公路上,一辆小汽车前方26 m处有一辆大客车正以12 m/s的速度匀速前进,这时小汽车从静止出发以1 m/s2的加速度追赶。下列选项正确的是( )
A.小汽车运动12 s追上大客车
B.小汽车运动338 m追上大客车
C.追上时小汽车的速度大小为24 m/s
D.追上前两车之间的最远距离为72 m
B
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解析:B 设小汽车运动t1追上大客车,则有v客车t1+x0=at12,解得t1=26 s或t1=-2 s(舍去),此时小汽车运动的位移x小汽车=at12=338 m,故A错误,B正确;追上大客车时小汽车的速度大小为v1=at1=26 m/s,故C错误;依题意,追上大客车前两车共速时它们之间的距离最远,则有v客车=at2,Δx=v客车t2+x0-at22,联立解得Δx=98 m,故D错误。
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题组2 运动图像中的追及相遇问题
4.(课标变化题:人工智能)(2026·山东青岛开学考)随着自动驾驶技术不断完善,无人驾驶汽车正在开启快递配送新时代。如图所示是两辆配送车在两条平直车道上同时同地出发后运动的v-t图像。关于这两辆车的运动,下列说法正确的是( )
A.第2 s末,甲、乙两车相遇
B.第4 s末,甲车回到出发点
C.前2 s内,甲、乙两车的平均速度相同
D.第3 s末,甲、乙两车的加速度大小相等
D
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解析:D 在v-t图像中,图像与时间轴围成的面积表示位移。前2 s内,甲图像与时间轴围成的面积大于乙图像与时间轴围成的面积,说明甲的位移大于乙的位移,又因为两车同时同地出发,所以甲在乙的前方,两车没有相遇,故A错误;v-t图像中,速度始终为正,说明甲车一直沿正方向运动,第4 s末,甲车不会回到出发点,故B错误;根据v-t图像与时间轴围成的面积表示位移,前2 s内,甲图像与时间轴围成的面积和乙图像与时间轴围成的面积不相等,即位移不相等,根据平均速度公式,时间t相同,位移x不同,所以平均速度不同,故C错误;在v-t图像中,图像的斜率表示加速度。甲在2~4 s内的加速度a甲= m/s2=-2 m/s2,加速度大小为2 m/s2;乙的加速度a乙= m/s2=2 m/s2,所以第3 s末,甲、乙两车的加速度大小相等,故D正确。故选D。
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5.(2026·河南郑州一模)如图所示,抛物线a和直线b分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的位置时间(x-t)图像,t2时刻对应抛物线的顶点。下列说法正确的是( )
A.在t3时刻,两车速率相等
B.在0~t3时间内,b车做匀变速直线运动
C.在t1~t3时间内,a与b车的平均速度相等
D.在0~t3时间内,t2时刻两车相距最远
C
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解析:C 位移—时间关系图线反映位移随时间的变化规律,图线的斜率表示速度的大小和方向,在t3时刻,两车图像斜率不相等,则两车速率不相等,故A错误;在0~t3时间内,b车对应图像斜率不变,做匀速运动,故B错误;在t1~t3时间内,a与b车位移相同,所用时间相同,则平均速度相同,故C正确;在0~t3时间内,当两车共速时,相距最远,根据图线的切线斜率可知不是t2时刻,故D错误。
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6.(2025·宁夏石嘴山三模)一鲨鱼发现正前方x0处有一条小鱼,立即开始追捕,同时小鱼也发现了鲨鱼,立即朝正前方加速逃离。两条鱼的v-t图像如图所示,两者在同一直线上运动。则下列说法正确的是( )
A.鲨鱼加速阶段的加速度大小为5 m/s2
B.t=2 s时两条鱼速度相等
C.当x0=6 m时鲨鱼恰好能追上小鱼
D.当x0=8 m时鲨鱼追了小鱼4秒钟,
此时鲨鱼与小鱼之间的距离为7.5 m
B
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解析:B 根据v-t图像的斜率表示加速度,可知鲨鱼加速阶段的加速度大小为a= m/s2=4 m/s2,故A错误;由题图可知,两条鱼速度相等对应的时刻为t= s=2 s,根据v-t图像与横轴围成的面积表示位移可知,在0~2 s内,鲨鱼比小鱼多走的位移大小为Δx=×(6-2)×2 m=4 m,可知当x0=4 m时鲨鱼恰好能追上小鱼,故B正确,C错误;当x0=8 m时鲨鱼追了小鱼4秒钟,该段时间内鲨鱼和小鱼的
位移分别为x鲨=×(6+20)×3.5 m+20×0.5 m=
55.5 m,x鱼=×(2+26)×4 m=56 m,则此时鲨鱼
与小鱼之间的距离为Δx′=x0+x鱼-x鲨=8 m+56 m
-55.5 m=8.5 m,故D错误。
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[创新提升训练]
7.(课标变化题:人工智能)(2026·安徽百师联盟模拟)目前机器人研究迅猛发展。在某次测试中,机器人A、B(均可视为质点)在t=0时刻从同一地点沿相同方向做匀变速直线运动,它们的位移x与时间t的比值随时间(t)变化的图像如图所示。已知机器人A速度减为零后停止运动,下列判断正确的是( )
A.机器人B的加速度大小为0.25 m/s2
B.t=9 s时,机器人A、B的速度大小相等
C.相遇前机器人A、B的最大距离为12 m
D.t=8 s时,机器人A、B相遇
C
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解析:C 由x=v0t+at2得at+v0,结合图像可知aA= m/s2=- m/s2,aB= m/s2= m/s2,解得aA=-1 m/s2,aB=0.5 m/s2,故A错误;由图像可知,机器人A、B的初速度大小分别为v0A=6 m/s,v0B=0,机器人A停止运动的时间t停==6 s,t=9 s时,机器人A的速度为0,机器人B的速度vB=aBt=0.5×9 m/s=4.5 m/s,即vA≠vB,故B错误;设经过t1时间二者速度相等,此时相距最远,则有v0A+aAt1=aBt1,解得t1=4 s,两机器人共同的速度大小为v=aBt1=2 m/s,机器人A的位移xA=(v0A+v)t1=16 m,机器人B的位移xB=vt1=4 m,二者之间的最大距离Δxmax=xA-xB=12 m,故C正确;机器人A速度减为零过程运动的位移xA停=(v0A+0)t停=18 m,此段时间内机器人B的位移xB′=aBt停2=9 m<xA停,可见两机器人相遇应在机器人A停止运动之后,两机器人相遇的时间t相遇= s,故D错误。故选C。
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8.(多选)(2026·福建厦门外国语月考)如图甲,“和谐号”和“复兴号”两动车在平行轨道做直线运动,其v-t图像如图乙所示。t=0时两车头刚好并齐,此后“和谐号”立刻加速,则在0~32 s内,以下说法正确的是
( )
A.“复兴号”的最大速度为78 m/s
B.24 s末两车头再次并齐
C.24 s末两车头相距最远
D.“和谐号”的位移比“复兴号”的小
AC
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解析:AC 由题图乙可知,8~32 s内复兴号的加速度为a= m/s2=0.75 m/s2,t=8 s时复兴号的速度为v0=60 m/s,t=32 s时复兴号的速度为v=v0+at=60 m/s+0.75×(32-8) m/s=78 m/s,故A正确;由题图乙可知,t=0时两车车头刚好并排,在0~24 s内,和谐号的速度一直比复兴号的大,两者间距逐渐增大,在24~32 s内,复兴号的速度一直比和谐号的大,两者间距逐渐减小,在24 s末两车速度相等,故两车头相距最远,故B错误,C正确;根据v-t图像与时间轴所围的面积表示位移,可得0~32 s内,和谐号的位移为x1=×24 m+72×8 m=2160 m,复兴号的位移为x2=60×8 m+×24 m=2136 m,
可知x1>x2,故D错误。故选AC。
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9.(10分)(2026·山东日照联考)如图所示,一辆小轿车以15 m/s的速度从匝道驶入限速为90 km/h的行车道,此时前方一辆大货车保持17 m/s速度匀速行驶。某时刻轿车司机踩油门超车,以恒定加速度a1加速,达到限速后保持匀速,在Δt=8 s的时间内行驶x=175 m。此时发现无超车条件,立即以大小为a2的加速度刹车做匀减速运动,减速2 s后恰好与货车速度相等。已知轿车开始加速时与货车相距x0=100 m,求:
(1)轿车加速过程的加速度大小a1和减速过程的加速度大小a2;
(2)轿车与货车的最近距离。
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解析:(1)已知限速为v限=90 km/h=25 m/s,轿车加速运动时间为t1=
加速运动的位移大小为x1=t1
由题意可得x=x1+vm(Δt-t1)=175 m;
其中v0=15 m/s,Δt=8 s,联立解得a1=2 m/s2,轿车以大小为a2的加速度刹车做匀减速运动,减速2 s后恰好与货车速度相等,则有v货=vm-a2t2,解得a2= m/s2=4 m/s2。
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(2)当轿车减速到与货车共速时,轿车与货车的距离最近,轿车通过的总位移大小为x轿=x+t2=175 m+×2 m=217 m,货车通过的总位移大小为x货=v货(Δt+t2)=17×(8+2)m=170 m,则轿车与货车的最近距离为xmin=x货+x0-x轿=170 m+100 m-217 m=53 m。
答案:(1)a1=2 m/s2,a2=4 m/s2 (2)53 m
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10.(14分)(2026·湖南长郡中学开学考)车流量大的路段,有时由于第一辆车的刹车,后面的司机也必须刹车,一辆一辆车传递下去,会导致大面积的公路交通整体减速,这种现象有时也被称为“幽灵堵车”现象(不是因为红灯或交通事故等引起的堵车现象)。现考虑如下简化模型。在一条长直车道上,有许多车正在匀速行驶,车速均为20 m/s,前一车的车尾与后一车的车头的距离均为d。各车减速时的加速度可以不同,加速时的加速度均为3 m/s2。各车司机发现自己车的车头与前车车尾距离小于14 m时,司机开始刹车(不计司机的反应时间)。t=0时,某一辆车(记为第一辆车)由于突发情况,以大小为5 m/s2的加速度减速3 s,然后立即加速恢复到速度为20 m/s。
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(1)求第一辆车减速过程中的位移大小;
(2)若要后面的车均无须减速,求d的最小值;
(3)若d=24 m,为不发生追尾事故,求第二辆车刹车的加速度大小的最小值。
解析:(1)根据速度时间关系可得
v1=v0-a1t1=(20-5×3) m/s=5 m/s
所以第一辆车减速过程中的位移大小为
x1=×3 m=37.5 m。
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(2)加速到20 m/s需时间为
t2= s=5 s
所以位移为
x2=×5 m=62.5 m
正常行驶8 s的位移为
x=v0(t1+t2)=20×(3+5)m=160 m
所以d的最小值为
d=[160-(37.5+62.5)+14] m=74 m。
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(3)设经时间T1两车间距14 m,则有v0T1-=10 m
代入数据得T1=2 s
此时第一辆车的速度为
v1′=v0-a1T1=(20-5×2)m/s=10 m/s
设再经时间T2两者共速且恰好相遇,则有
v0-aT2=v1′-a1×1 s+a2(T2-1 s)
-[×1 s+v1(T2-1 s)+a2(T2-1 s)2]=14 m
代入数据联立得T2=2 s,a=6 m/s2。
答案:(1)37.5 m (2)74 m (3)6 m/s2
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专题突破2 追及和相遇问题
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